摘要：探索了以声光可调滤波器(acousto-optic tunable filter,AOTF)为分光器件的新一代近红外(NIR)光谱仪用于气体检测的可行性,并提出一种多组分混合气体近红外光谱分析的新方法。将一个自制的气室与AOTF-NIR光谱仪配接,从而实现了当前仅限于固体和液体检测的AOTF-NIR光谱仪对气体的检测。实验首先获取并比较了甲烷在不同浓度下的近红外光谱。结果显示,当浓度大于0.1%时,甲烷的吸光度明显地随其浓度的增加而增加。随后参照仪器对甲烷的检测低限设计了甲烷、乙烷和丙烷三组分混合气体样本,并采集了它们的近红外光谱。三种组分气体的定量分析模型由核偏最小二乘(kernel partial least squares,KPLS)回归法建立,模型的预测能力采用检验集的预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)评定。与偏最小二乘(PLS)回归分析效果的对比研究表明,KPLS回归较PLS回归在NIR光谱数据的分析上更具优越性。

摘要：针对航行体在实际巡航时存在的流体动力系数摄动及尾部流体未知干扰等不确定性问题,改进了目前普遍采用的超空泡航行体的数学模型,利用自适应算法对不确定因素进行了估计,设计了基于改进型指数趋近率的变结构控制器,并进行了数学仿真.仿真结果表明:该控制器在稳定控制过程中具有很好的性能,调整时间小于1 s;系统的稳态误差小于1%,表明其应用到超空泡航行体上是完全可行的.

摘要：响应社会防控疫情趋势,在核酸采集日益普遍化的背景前提下,对核酸采集现场服务机器人进行研究及设计。通过SET模型进行产品设计必要性分析,通过KJ模型调研并整理划分用户需求三级关键词,通过FAHP模型对用户需求进行量化处理和权重排序,通过QFD质量屋模型进行用户需求与产品功能结构转化,并对具体结构进行权重排序。最终依据需求与结构权重排序设计一款针对核酸采集现场使用的服务机器人。整体上是通过用户需求与痛点的不断分级、量化、计算权重、转化功能、排序重要度的方式进行研究设计,切实解决用户痛点、满足用户需求、紧跟发展趋势、可实现性较强的核酸采集现场服务机器人设计。

摘要：基于超材料的电磁谐振特性,设计、制作了一种极化无关的宽带低雷达散射截面(radar cross section,RCS)超材料吸波体.通过场分布和反演法分析了其吸波机理,利用波导法和空间波法测试了其吸波率和RCS特性.理论分析表明:在平面波的作用下,该吸波体对某一吸波频率在不同的位置分别提供电谐振和磁谐振,对不同的吸波频率,利用不同的介质层提供主要的能量损耗,从而有效减弱了电磁耦合,保证了宽频带的强吸收特性.实验结果表明:设计的三层结构吸波体吸波率达90%以上的带宽是单层结构的4.25倍,RCS减缩10 dB以上的带宽为5.1%,其单元尺寸为0.17λ,厚度仅为0.015λ.该吸波体的低RCS特性还具有极化无关、宽入射角的特点,且通过改变吸波体的夹层结构可以实现工作带宽的灵活调节.

摘要：为提升电磁直线执行器在动态摩擦力下的跟踪性能与干扰抑制性能,提出基于改进LuGre模型的电磁直线执行器自适应鲁棒控制方法。建立考虑改进LuGre动态摩擦力的高功率密度电磁直线执行器动力学模型,通过非线性观测器来估计动态摩擦模型的不可测内部状态,参数自适应用于减少参数不确定性的影响,设计结合摩擦补偿自适应控制律、稳定反馈和鲁棒控制的自适应鲁棒控制方法,并证明该方法的稳定性;基于皮尔逊相关系数研究控制参数对性能的影响规律,对比分析不同控制算法下电磁直线执行器的运动控制性能以及抗干扰能力。仿真与试验结果表明:非线性增益k_(s1)与k_(s2)是影响控制性能的关键参数,提出的自适应鲁棒控制方法与鲁棒控制以及PID控制相比,在提升控制精确度前提下,响应迅速,能够有效克服非线性摩擦力、系统参数不确定性和外界扰动的影响。

摘要：以Dynaform软件为分析平台构建有限元模型,利用数值模拟方法研究渐进成形圆孔翻边变形区厚度减薄现象。提出了最小厚度的理论计算公式,并验证了其可信性,并以此建立了翻边中部厚度减薄的判定标准。分析了翻边中部厚度减薄现象产生的原因并研究了通过多道次成形来避免减薄现象的可行性。结果表明:单道次渐进成形圆孔翻边K越小成形力越大,使翻边中部板料处于径向拉伸为主的双向受拉状态,从而导致了翻边中部厚度减薄;以减小成形力为准则设计多道次路径渐进成形圆孔翻边可有效的消除单道次成形时出现的翻边中部厚度减薄现象。

摘要：随着我国部分地区空气质量的不断下降,人们对室内空气质量的要求逐渐提升,空气净化器的设计受到广泛关注。分析了空气净化器的市场现状,发现小体积、大功率的产品较为空缺。结合健康工业设计的方法,通过对用户需求的分析,确定了设计定位;采用新的被动吸附式过滤技术对家庭空气净化器的结构和外观进行了创新设计,并研制出产品样机,为相关产品的创新设计提供参考。

摘要：为了探究盐冻作用下城市混凝土桥梁的破坏特征及评价盐冻环境混凝土桥梁主体结构的服役现状,通过现场调研、检测、取样和室内试验,研究了混凝土的主要物理力学性能、氯离子质量分布和表层混凝土及钢筋锈蚀物的微观结构.结果表明:盐冻作用下混凝土桥梁使用13a以后,其主体结构发生了严重的除冰盐冻融破坏和钢筋锈蚀破坏,混凝土的氯离子结合能力很低,自由氯离子浓度很高,钢筋锈蚀物中物理吸附了大量的氯离子,且氯离子迁移多堆积于靠近钢筋表面的混凝土层,其总氯离子质量高于钢筋表面及受力钢筋间混凝土近2倍;实际混凝土结构工程在盐冻作用下,混凝土保护层的氯离子浓度分布规律并不符合Fick第二扩散定律;在盐冻环境作用下进行混凝土桥梁结构的耐久性设计时,必须提高其抗盐冻能力、抗氯离子扩散渗透能力,氯离子扩散模型必须考虑表层效应.

摘要：为实现含相变的缠绕管换热器的优化设计,提出了一整套计算模型,对传统模型中的Gilli公式进行了改进,大幅提升了该模型的计算速度。基于提出的计算模型以及非支配排序遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)利用Python语言编写了缠绕管换热器的多目标优化程序,以径向间距、轴向间距以及缠绕角作为设计变量,以总换热系数、管程及壳程压降作为目标函数对缠绕管换热器的几何结构进行了优化设计。通过实例验证,改进后的模型传热误差最大不超过3.6%,压降误差最大不超过8.5%,因此改进的计算模型具有较高的可信度。程序优化结果表明:相比初始结构,优化结构一总换热系数提高了7.1%,而壳侧压降降低了21.0%,管侧压降降低了0.7%;优化结构二总换热系数基本不变,壳侧压降降低了23.0%,管侧压降降低了27.0%。因此该优化程序可以有效优化缠绕管换热器的几何结构。

摘要：为了开展带试采、储油和处理能力钻井船的设计,满足我国南海油田开发需求,对钻井船的总体布置设计进行梳理,总结布置专业与各个不同功能模块之间的接口和界面,分析增加储油功能对钻井船布置的影响。